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起升钢丝绳及抓斗联接方式改造【摘要】曹妃甸矿石码头位于河北唐山市曹妃甸港区，有两个25万吨级的专业泊位，6台先进的抓斗式卸船机均有上海振华有限公司设计和制造，振华的技术在全世界都处于领先水平，但是无论多么先进的设备，在实际的使用过程中总会因为现场的工况不同而而存在问题，为此在实际的设备管理的过程中，必须对设计不合理的，不适应生产需要的部位结构进行相应的改造，以满足生产连续进行的需要。 抓斗式卸船机的起升钢丝绳是通过开式锚头、环链、及U型卸扣与抓斗的上梁铰接，因其起重件密切连接彼此影响的特点，我们需要经常对他们进行安全性检查。 【关键词】起升系统；抓斗联接；U型卸扣 1 问题描述和改进的必要性： 1.1 经过不断的生产总结发现卸船机在船舱抓料的过程中，经常性的出现开式锚头突然断裂的事故发生，当事故发生的时候，一根支持绳突然断开，使得起升动作无法进行，因此抓斗会困在船舱底部，由于船舱底部维修人员和维修设备进入的困难，导致维修量大维修时间长，严重影响卸船进度；并且还有一种潜在风险的发生，即当锚头在抓料过程中损坏时并没有直接断掉，而且司机也没有及时发现，就会发生当抓斗在漏斗上方放料时，锚头突然断掉的危险，进而会出现抓斗坠落到漏斗格栅板上的风险，严重时可能导致主小车一侧2根钢丝绳全部断掉，进而使主小车托架小车撞击到一起，出现严重的设备机损事故，更严重时还有可能出现人身安全事故。 1.2 在生产的过程中除了抓斗开式锚头突然断裂的事故，还有一种异常的情况发生，就是抓斗链环最下方的U型卸扣极容易变形，在没有用到周期性更换的时候，卸扣就变形，必须更换，由于卸船机所卸的物料比重不相同，所以在卸物料比重较大的物料时，卸扣就必须经常性的检查，还伴有卸扣变形严重断裂的事故发生，所以经常性不确定性的更换维修工作时常发生，不单影响了卸船效率，还严重的打乱了部门的卸船计划，所以也必须进行改造。 2 原因分析： 2.1 抓斗的开式锚头在浇注的时候必须用氧气乙炔焰进行预热，由于氧气乙炔焰的温度较高，在持续预热的过程中，其实已经对开式锚头进行了退火处理，其内部的组织结构也发生了变化，导致开式锚头结构局部应力集中，容易断裂； 2.2 抓斗在舱底作业的时候经常发生倒斗叠链的现象，当连接锚头的链环被限制到横向状态时，抓斗锚头受力后，就会出现对锚头腿臂一个很大扭矩，进而出现过去经常出现的锚头断腿现象。 2.3另外当钢丝绳松绳过多时，并且抓斗在物料上有一定倾斜角度时，支持链和锚头一段绳就会缠绕在抓斗上横梁上，一般是海侧绳缠绕到陆侧横梁突出端，陆侧绳缠绕到海侧横梁突出端，进而由于长度限制锚头受力时刚好处在抓斗棱角处，被限制为横向受力，最终出现锚头横向受扭而断裂。 2.4 抓斗在船舱底抓斗的时候，由于舱底物料装的不规则性，在加上不同的卸船机司机操作的手法不同，所以时常出现舱底倒斗的现象，在物料比重比较大的时候，倒斗就会使得U型卸扣变形的发生，当然倒斗的现象也是不可避免的，所以综合考虑，还是卸扣的强度不够，才导致容易变形。 3 解决方案： 经过分析总结认为，开式锚头对横向载荷的承受能力很差，这从其结构设计上是无法改变的（如图2、4）。当发生叠链或钢丝绳挂斗等导致开式锚头横向受力时，也就是说在开式锚头的联接头受力有一定的角度，其开式锚头与链环联接部位没有相对较大的转动，不能把有一定角度的力完全转变成垂直方向的力，就会导致锚头断裂。对此我们决定放弃开式锚头的联接方式，整改为犁型头C型扣的联接方式（如图1、3），通过C型扣的中间作用，增加了此部位的一个自由度，使得当抓斗倾斜的时候，支持绳通过C型扣的作用实现对抓斗受力情况的调节，C型扣可以承受来自不同方向和角度的力。为了配套这种方式的联接和防止叠链情况的发生，我们决定把以前中间跨度比较大的三节链改为跨度较小的七节链。通过以上两个方面的改进来解决开式锚头断裂这种事故的发生。 U型卸扣变形情况，需要对卸扣的强度加强，最直接有效的办法就是根据联接相关部件的尺寸，重新绘图把直径60mm的卸扣改为直径75mm的卸扣，减少变形，进而增长使用时间，减少维修量。 改造后的连接形式改造前的连接形式 改造后的连接形式 改造前的连接形式 4 改后的效果： 实际效果：保证了连续的生产，提高了设备的利用率，创造了效益， 安全效果：即便因松绳过多而挂斗，也不会断绳头，杜绝了抓斗掉舱事故的发生；便于检查和更换卸扣的销轴； 生产效果：使得更好的掌握相关部件的磨损周期，便于预维修计划的制定，避免异常的情况发生 5 效益核算： 改造前发生抓斗掉舱的事故维修时间约为10个小时左右，平均一个月就会发生一次这种事故，一年就影响生产120个小时左右。